在结构力学仿真中，应力峰值–路径曲线是定位应力集中、验证结构强度的关键工具，能直观呈现沿特定路径的应力峰值变化。Abaqus通过标准化流程可高效生成该曲线，本文结合实操步骤讲解方法，并梳理常见问题。

 

 

 

一、应力峰值–路径曲线的核心定义

应力峰值–路径曲线，是沿用户自定义空间路径（直线、折线、圆?。?，提取路径上节点或单元的应力峰值（等效应力、最大主应力等），以“路径长度”为横坐标、“应力峰值”为纵坐标绘制的曲线。其价值在于：

 

l定位应力集中点，如焊缝、孔洞边缘的高应力区；

l量化应力分布趋势，如构件边缘到中心的应力衰减；

l对比材料许用应力，判断结构强度是否达标。

 

Abaqus中提取应力峰值需先明确类型：塑性材料选等效应力（vonMises），脆性材料选最大主应力，再结合路径定义操作。

 

 

 

二、四步实操生成曲线

以“简支梁受均布荷载仿真”（模型已求解）为例，分四步操作：

1.第一步：前处理结果验证

进入Abaqus后处理?？椋ˋbaqus/Viewer），确保模型与结果有效：

l打开.odb文件，通过“Plot→Contours→OnElements”查看应力云图，确认分布符合力学规律（如简支梁跨中应力高于支座）；

l用“Mesh→Verify”检查路径区域网格，避免畸形单元，建议路径上单元尺寸不超路径总长1/50；

l选对应分析步（如Step-1）和结果?。ㄍǔＷ詈笠恢。?，通过“Result→Step/Frame”设置。

 

2.第二步：创建自定义路径

路径是曲线生成基础，Abaqus支持三种常用类型：

l路径类型选择：

进入“Tools→Path→Create”：

①直线路径（StraightLine）：适用于直线方向提取，输入起点、终点坐标（可点击图形区选点）；

②多段线路径（Polyline）：适用于折线方向，依次输入多个路径点；

③圆弧路径（CircularArc）：适用于圆弧面，输入圆心、半径、起始角度。

 

l参数设置：

勾选“Includeallelementsalongpath”，采样率设为“100pointsperunitlength”（保证曲线平滑）；路径命名清晰（如“Beam_Cross_Path”），便于管理。

 

3.第三步：提取路径上的应力峰值

关键是选对stress变量与提取方式：

l进入“Tools→Path→Evaluate”，选已创建路径；

l展开“Stress”选项，按需求勾选应力类型：等效应力选“SVON”，最大主应力选“S11”，第一主应力选“SP1”；同时勾选“PathLength”（横坐标用）；

l点击“Evaluate”，数据存储在“PathResults”，可通过“Tools→Path→Manager”查看。

 

4.第四步：生成与调整曲线

提取数据后生成并优化曲线：

l生成曲线：“Plot→XYData→Plot”，选“PathResults”，配对“路径长度”（横坐标）与“应力峰值”（纵坐标）；

l曲线调整：

①坐标轴：“View→Axis→Scale”调整范围（如横坐标0-100mm、纵坐标0-300MPa）；

②样式：“Edit→XYPlot→Curves”设红色实线、3px线宽，加圆点标记定位峰值；

③标注：“Edit→XYPlot→Labels”加坐标轴名（如“路径长度(mm)”“等效应力(MPa)”）、标题及峰值标注（如“MaxStress:280MPa@50mm”）；

数据导出：“File→Export→XYData”存为.csv格式，便于后续分析。

 

 

 

三、常见问题与解决

1.曲线锯齿化

原因：采样率低或网格差；

解决：提高采样率至200points/unit，优化路径网格（“Mesh→Control”设单元尺寸）。

 

2.应力峰值异常

原因：路径穿节点重合区或变量选错；

解决：“View→Path→Show”确认路径位置，换“单元积分点应力”（精度更高）。

 

3.路径无法创建

原因：坐标超范围或无实体单元；

解决：“View→CoordinateSystem”查模型坐标，调整路径点；确认模型生成实体单元（如C3D8R）。

 

Abaqus生成应力峰值–路径曲线，核心是“精准路径+正确变量+曲线优化”。实操中需验证模型、控制网格质量，结合工程场景选应力类型，让曲线为结构强度评估与优化提供可靠支撑，助力定位问题、提升设计合理性。